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BIM in Architektur, Bauwesen und Tragwerksplanung

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BIM ist im Bauwesen in aller Munde. Der Hintergrund liegt auf der Hand: In anderen Technik-Branchen sind Planung, Produktion und Betrieb längst vollständig digitalisiert. Im Bauwesen, wo jedes Bauprojekt – immer noch – ein Einzelproblem darstellt und vom Baugrund bis zu den konstruktiven Lösungen und zur Haustechnik alles individuell und singulär zu sein scheint, ist die Entwicklung noch lange nicht ähnlich weit fortgeschritten.

Doch die Evolution wird notwendig: Bauherren, gewerbliche Investoren und Projektmanager verlangen immer öfter eine entsprechende planerische Sorgfalt im Sinne der viel zitierten „Due Diligence„. Mehrkosten und Mehrzeiten werden immer weniger hingenommen und haben immer öfters auch gerichtliche Nachspiele. Folglich besteht auch die Notwendigkeit aufseiten der Planer und Ausführenden, technologische Fortschritte zu erzielen.

Auseinander gehen auch die Ansichten, was BIM denn konkret sein soll. Während aufseiten der Auftraggeber oder des „Facility Management“ unter BIM eher eine digitale Plansammlung verstanden wird, die über den gesamten Lebenszyklus hinweg verfügbar und aktualisiert ist, verstehen Planer darunter eher gemeinsame digitale Modelle, um sich viel Abstimmungsaufwand auf Papier und mit Handskizzen zu ersparen.

Gegen eine konsequente Digitalisierung spricht, dass am Bau bei jedem Projekt andere Planer und Ausführende zusammenarbeiten, „alles aus einer Hand“ eher die Ausnahme darstellt und folglich alle Beteiligten ihre eigene Arbeitsweise und ihr eigenes Software-Paket mitbringen, sodass die Zusammenarbeit nachhinkt. Anders ist es nur dort, wo vom Auftraggeber oder Projektmanager strikt eine digitale-Planung mit BIM verlangt wird. Aber selbst dort ist die Implementierung in BIM häufig ein Zusatzaufwand anstatt ein Weg zur effizienten Planung, der freiwillig begangen wird.

Noch einmal schwieriger ist die Angelegenheit, wo effektiv an einem gemeinsamen Modell gearbeitet werden soll, also Architektur, Haustechnik und Tragwerksplanung. Vielfach erfolgt dann eine Zweiteilung der Baumodellierung: Einerseits ein geometrisches Modell und andererseits ein physikalisches Modell. Die Schwierigkeit besteht darin, diese beiden Modelle nicht nur parallel laufen zu lassen, sondern digital zu verknüpfen.

Noch einmal schwieriger ist das BIM-Thema beim Bauen im Bestand. Steht nämlich erstens keine vollständige Bestandsaufnahme zur Verfügung und muss diese erst im Planungsverlauf nach und nach erarbeitet werden, entsteht ein dynamischer Prozess, in dem Erkenntnisgewinn und Planfortschritt Hand in Hand gehen müssen. Insbesondere dann, wenn die BIM-Methode nicht nur geometrisch, sondern physikalisch und mechanisch aufgefasst wird. Auf jeden Fall versprechen Big Data und Künstliche Intelligenz weitreichende Disruptionen.

Die Vorteile von BIM sind einleuchtend: Das architektonische Modell dient der Technischen Gebäudeausstattung als Grundmodell, wird von der Bauphysik analysiert und optimiert und auch von der Tragwerksplanung unverändert verwendet, um Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit festzustellen, Detailnachweise durchzuführen und neben dem Leistungsverzeichnis auch gleich schon Ausführungspläne, TGA-Pläne, Schalungspläne, Bewehrungspläne und Werkpläne zu extrahieren.

Weiter gedacht wird das Modell dann auch noch eingesetzt, um den Baufortschritt im Sinne der Bauleitung und Bauobjektüberwachung festzustellen, Baufortschritte zu dokumentieren, Mängel und Abweichungen bei Kosten und Bauzeiten im Sinne des Claim Management festzuhalten und in den laufenden Planungsprozess und Planungsänderungsprozess einlaufen zu lassen, sodass am Ende effektiv die ausgeführten Pläne zur Verfügung stehen, die nicht nur einem Plan-Soll, sondern einem Plan-Ist entsprechen.

Die Informationen sollen und können dabei in Echtzeit verfügbar gemacht werden, sodass laufende Optimierungen und Eingriffe möglich sind. Dadurch eröffnen sich gleichzeitig auch Möglichkeiten für den Auftraggeber und Bauherrn, in Echtzeit informiert zu werden und – wo möglich – Änderungen vorzunehmen.

Implementiert werden können dadurch auch Wartungen, Instandhaltungen und Instandsetzungen und ganz am Ende auch das Thema der Sanierung und Rezyklierung, folglich Prozesse im gesamten Lebenszyklus.

Auf den einzelnen Algorithmus herunter gebrochen ist BIM dann vielfach nur noch eine „gemeinsame Sprache“, bei welcher Bauteile definiert und geometrische sowie physikalische Parameter zugewiesen werden nach dem Schema: Ich bin eine Wand, bin 5 Meter lang, 3 Meter hoch, 30 cm dick, bestehe aus Stahlbeton mit einem spezifischen Bewehrungsnetz und so weiter und so fort.

Der gesamte BIM-Ablauf ist heute natürlich mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Programmen möglich. Was fehlt, ist die gemeinsame Plattform, die effektiv alle Probleme lösen würde. Aber vielleicht sind dazu auch innovative Formen der Zusammenarbeit notwendig sowie Planungsdienstleister, die effektiv „alles aus einer Hand“ anbieten können.

Literatur:

[1] André Borrmann, Jakob Beetz, Markus König, Christian Koch: „Building Information Modeling – Technologische Grundlagen und industrielle Praxis“, Springer Fachmedien, Wiesbaden 2015

3 Antworten zu „BIM in Architektur, Bauwesen und Tragwerksplanung”.

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